การถ่ายโอนความร้อน หรือ การถ่ายเทความร้อน (Heat Transfer) -ฟิสิกส์ออนไลน์

การถ่ายโอนความร้อน หรือ การถ่ายเทความร้อน (Heat Transfer) คือ

การถ่ายโอนความร้อน หรือ การถ่ายเทความร้อน (Heat Transfer) สามารถเคลื่อนที่ได้ 3 รูปแบบ คือ การนำความร้อน การพาความร้อน และการแผ่รังสีความร้อน พฤติกรรมทางความร้อนจะเคลื่อนที่จากอุณหภูมิสูงไปยังอุณหภูมิต่ำ ยกตัวอย่างเช่น น้ำแข็งในแก้วน้ำที่มีน้ำอยู่ น้ำจะมีอุณหภูมิสูงกว่าจึงถ่ายเทความร้อนไปที่น้ำแข็งที่มีอุณหภูมิเย็นกว่า ทำให้น้ำแข็งละลาย และหยุดถ่ายเทความร้อนต่อเมื่อมันมีอุณหภูมิที่เท่ากัน

ความร้อนจะถ่ายเทจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้ 3 ทาง คือ

1.การนำความร้อน (Conduction)

การนำความร้อน ( Conduction ) เป็นวิธีการเคลื่อนที่ของความร้อน ซึ่งความร้อนจะส่งผ่านจากโมเลกุลหนึ่ง ไปยังอีกโมเลกุลหนึ่งที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าในเนื้อวัตถุเดียวกันหรือต่างกัน ความร้อนจะไหลผ่านของแข็งโดยวิธีนี้

ตัวอย่างเช่น ถ้าจับปลายข้างหนึ่งของแท่งโลหะไว้ แล้วนำปลายอีกข้างหนึ่งของโลหะนั้นเผาไฟ ในไม่ช้าจะรู้สึกว่ามีความร้อนมาถึงมือที่จับโลหะ

การนำความร้อนเกิดขึ้นในของแข็งได้ดีกว่าของเหลวและแก๊ส โลหะที่เป็นตัวน้ำความร้อนได้ดีคือ ทองแดง สแตนเลส อลูมิเนียม คอปเปอร์นิเกิล เป็นต้น เราจึงเห็นคอยล์แอร์ ( อีวาพอเรเตอร์ ) , คอยล์ร้อน ( คอนเดนเซอร์ ) จะทำด้วยทองแดงและอลูมิเนียมเป็นหลัก รวมถึงเครื่องทำน้ำเย็น ( Chiller ) ภายในอีวาพอเรตอร์ ( Evaporator ) จะใช้ ทองแดง หรือ สแตนเลส เป็นตัวกลางในการถ่ายเทความร้อน

2.การพาความร้อน (Convection)

การพาความร้อน ( Convection ) เป็นวิธีการเคลื่อนที่ของความร้อนที่เกินขึ้นในของไหล ซึ่งโมเลกุล มีอิสระที่จะเคลื่อนไหวไปรอบ ๆ ได้ เมื่อความร้อนเคลื่อนที่โดยวิธีนี้ จำนวนของปริมาณความร้อนจะไหลโดยติดไปกับโมเลกุลซึ่งกำลังเคลื่อนที่อยู่นั้น

การพาความร้อนจะเกิดขึ้นในของเหลวหรือแก๊สซึ่งเป็นของไหลเท่านั้น แต่จะไม่เกิดขึ้นในของแข็งทั้งนี้เพราะโมเลกุลของของแข็งอยู่กับที่ การพาความร้อนเกิดขึ้นโดยหลักที่ว่าเมื่อโมเลกุลของอของเหลวหรือแก๊สได้รับความร้อนจะขยายตัวและมีความหนาแน่นน้อยลง จึงเบาและลอยตัวสูงขึ้นพาเอาความร้อนเคลื่อนที่ติดไปด้วย ของเหลวหรือแก๊สบริเวณใกล้เคียงซึ่งเย็นกว่าและมีความหนาแน่นมากกว่าจะไหลเข้ามาแทนที่ เกิดการไหลวนเวียนขึ้นในของเหลวหรือแก๊สนั้น ทำให้ความร้อนไกลวนเวียนตามโมเลกุลไปด้วย

3.การแผ่รังสีความร้อน (Radiation)

การแผ่รังสีความร้อน ( Radiation ) เป็นวิธีการเคลื่อนที่ของความร้อนโดยไม่ได้ขึ้นอยู่กับโมเลกุล วิธีนี้ความร้อนเคลื่อนที่ทางเดียวกับแสงเดินทางจากดวงไฟซึางเป็นวิธีเดี่ยวกับที่ความร้อนจากดวงอาทิตย์ส่งผ่านมายังผิวโลก